申请/专利权人：国网福建省电力有限公司经济技术研究院

申请日：2021-07-07

公开（公告）日：2024-05-17

公开（公告）号：CN113473485B

主分类号：H04W16/18

分类号：H04W16/18;H04W64/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.17#授权;2021.10.26#实质审查的生效;2021.10.01#公开

摘要：本发明涉及一种变电站工程定位基站优化布置方法及系统，能够优化定位基站的布置方案。针对将定位基站布置于变电站区域四周这一常见布置情况，根据电网工程实际定位需求优化布置定位基站，实现定位基站信号范围的合理覆盖。首先定义需要实现定位功能的区域，将所研究的区域网格化，基于传统的布置方案逐步采用移动围墙角点的基站，移动围墙上的基站和删除冗余操作逐步达到更优化的基站布置方案。采用微元法，保证了工程实际兼顾精度和计算时间的需要。无需复杂的优化建模过程即可达到更优化的结果，简单易行，适用于工程设计的实际需要。采用本发明所提出的方法能够进一步降低定位基站的使用数量，进一步节约固定资产的建设投入。

主权项：1.一种变电站工程定位基站优化布置方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：设计定位基站初始布置方案；步骤S2：进行区域网格化；步骤S3：计算初始布置方案的信号有效覆盖率和变电站的信号有效覆盖定位基站总数；步骤S4：移动初始方案中位于角点的定位基站；步骤S5：进行删减优化定位基站操作；步骤S6：评估优化结果；所述步骤S2的具体内容为：判断需要实现定位功能的区域是否位于基站的有效覆盖范围内，对需要实现定位功能的区域进行网格化处理，即将区域划分成若干个正方形网格，网格的边长越小，表示网格越密，计算的精度越高；所述步骤S3的具体内容为：从上到下逐行遍历各网格中心，计算各网格中心点到各定位基站的距离是否小于定位基站的有效信号范围R用于判断该网格区域整体是否位于基站的有效覆盖范围内；将区域内各网格被定位基站信号有效覆盖的数量作为该网格区域的特征值，同时，当网格区域特征值大等于为了实现定位功能所需的最小数量时，则认为该网格区域能够实现有效定位，否则认为该网格区域不能够实现有效定位；将变电站所需定位区域内能够实现有效定位的网格数量占变电站所需定位区域内所有网格的比例作为变电站所需定位区域的信号有效覆盖率；将变电站所需定位区域内各网格区域的特征值加总后的数值作为变电站所需定位区域信号有效覆盖定位基站总数；变电站所需定位区域的信号有效覆盖率=变电站所需定位区域内能够实现有效定位的网格数量变电站所需定位区域内所有网格数量；变电站所需定位区域的信号有效覆盖定位基站总数=变电站所需定位区域内各网格区域的特征值加总；所述步骤S4的具体内容为：观察变电站区域角点是否布置基站，若区域角点布置基站，将角点的基站均沿着围墙向同一个方向移动一个步长，用以使得需要实现定位功能的区域内更大的面积落入代表定位基站有效信号覆盖范围的圆内，即需要实现定位功能的区域内有更大概率满足定位要求；当每移动一次变电站区域角点的定位基站时，均需计算变电站所需定位区域的信号有效覆盖率和信号有效覆盖定位基站总数；每执行一次移动操作后检验变电站所需定位区域的信号有效覆盖率和信号有效覆盖定位基站总数，当变电站所需定位区域的信号有效覆盖率和信号有效覆盖定位基站总数减少时，撤销此次移动定位基站的操作，将此次S4中上一次移动基站步骤前的定位基站的布置作为基准开始执行步骤S5；否则反复执行步骤S4，直到达到最大循环次数后再执行步骤S5；所述步骤S5的具体内容为：当完成定位基站群的同向移动优化操作后，进行定位基站的筛减优化操作，此操作仅针对变电站区域围墙上所布置的定位基站；计算需要实现定位功能的区域内各网格被定位基站信号有效覆盖的数量，将该值作为该网格区域的特征值，同时将位于各定位基站有效覆盖范围内且位于所需定位区域的网格的特征值叠加后作为该定位基站的特征值；遍历区域围墙上所布置的所有定位基站，按特征值从大到小的顺序逐步删除该定位基站，删除后检验变电站的信号有效覆盖率，当变电站的信号有效覆盖率减小时，说明此时不满足该变电站区域定位的需要，停止操作，撤销删除该定位基站的操作，优化到此为止，输出此时的定位基站布置结果作为优化后的布置方案；当遍历了所有定位基站后，也停止优化操作，输出此时的定位基站布置结果作为优化后的布置方案；否则，重新执行定位基站的筛减优化操作；定位基站的特征值=位于该定位基站有效覆盖范围内的所需定位网格区域的特征值加总。

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